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Tema 7 Microbiología del Suelo Flora autóctona y zimógena Ecología Microbiana Ing. Agr. Msc. Susana Krieger Microbiología de suelo Es el área de la microbiología que estudia los microorganismos benéficos, sus procesos y el rol que cumplen en una gestión agrícola. Existen diferencias entre un ecosistema natural y un agroecosistema Objetivos Estudiar las características propias de cada grupo fisiológico dentro del hábitat donde se desarrolla, sus principales componentes y características culturales, considerando los factores ambientales y ecológicos que influyen en el comportamiento de una población. Identificar y establecer técnicas de manejo para aquellos mas destacados. Tratar de determinar el uso dentro de la gestión agrícola, a fin de optimizar el manejo y obtener mayor rentabilidad. Clasificación de la microflora presente en el suelo Autóctona: está presente en el suelo, su número se mantiene constante y está en equilibrio con todos los componentes del ecosistema natural y agrícola. Zimógena: se presenta cuando se dan ciertas condiciones favorables, pero momentáneas, se produce una explosión en el número de microorganismos. Accidental: es aquella que no forma parte del ecosistema y que accidentalmente se encuentra allí. Ej: un animal muerto Ecología microbiana Estudia las interrelaciones entre los organismos y el ambiente. Se divide en: Autoecología: estudio de una especie y el efecto que el ambiente ejerce sobre ella: a escala celular, molecular o micropoblaciones. Sinecología:Estudia la composición y estructura de las comunidades formadas por especies, los cambios que ocurren en el tiempo y las relaciones entre las especies de esa comunidad. La ecología microbiana estudia 1.Un amplio rango de microorganismos. 2. Diferentes tipos encontrados en distintas situaciones, así como su número y diversidad. 3. Las interrelaciones entre organismos, las plantas y el ambiente. 4. Las actividades realizadas por los microorganismos en el suelo y sus efectos en la fertilidad del suelo y el crecimiento vegetal. Jerarquías ecológicas Se refiere a los niveles de organización en Ecología Microbiana Ecosistema: es el conjunto de organismos de un área determinada que interactúan entre si y con el ambiente. Comunidad: formada por todos los organismos que habitan en un ecosistema. Grupos fisiológicos: poblaciones de diferentes organismos que cumplen la misma función. Población: grupos de organismos de la misma especie vinculados taxonómicamente o por actividades en un determinado contexto ecológico. Individuos: componentes únicos de una población (células bacterianas, esporas, hifas) El suelo como hábitat de microorganismos Desde el punto de vista del microbiólogo, el suelo es un medio único ya que contiene gran población de bacterias, hongos, actinomicetos, protozoos y virus, es uno de los lugares donde las interacciones biológicas son más intensas y donde ocurren los procesos bioquímicos vinculados a la degradación de la materia orgánica, las transformaciones de los elementos minerales muy importantes para la nutrición de las pantas como el N, P, Fe, Mn etc. El suelo está constituido por una fracción mineral y una orgánica (humus), agua, aire y organismos vivos Principales componentes del suelo Factores que afectan el número y la diversidad de los organismos en el suelo Profundidad del perfil Disponibilidad de materia orgánica y niveles de O2 Labranzas Aireación/compactación Distribución de la materia orgánica Disponibilidad de agua Temperaturas del suelo Incorporación de restos vegetales o abonos Sistema de cultivo y rotaciones Propiedades físicas y químicas del suelo, incluyendo disponibilidad de agua Polución Aplicación de productos fitosanitarios Métodos de estudio de los microorganismos Aislamiento y recuentos Recuentos de viables: grupos fisiológicos: celulolíticos, fijadores de N2, amilolíticos, solubilizadores de fosfatos. Biomasa microbiana C-N-P, de la biomasa (kg/ha) Recuentos y peso de cada microorganismo Actividad biológica global Respiración aerobia (CO2, O2) Enzimas (deshidrogenasas, fosfatasas, ureasas, hidrolasas) Actividad metabólica: evaluación productos iniciales o finales ( CO2 amonio, nitrato) Medida de la biodiversidad Los marcadores moleculares nos dan una estimación de la diversidad genética. Existen diferentes técnicas que ofrecen distinto tipo de información según las características de la molécula o fragmento de la molécula analizado. El desarrollo y aplicación de métodos moleculares permiten comparar especies y/ o estudios. También establecer relaciones de parentesco, relaciones filogenéticas o analizar que procesos están ocurriendo en las poblaciones. Hay dos grandes grupos de marcadores: Marcadores proteicos : basados en análisis de proteínas ( isoenzimas) Marcadores de ADN: a partir de la extracción del ADN de la muestra por la técnica de PCR( reacción en cadena de la polimerasa que permite estudiar secuencias de ADN). Metagenómica: consiste en aplicar técnicas genómicas modernas para el estudio directo de comunidades de microorganismos en su entorno natural, evitando aislar y cultivar cada una de las especies que componen esa comunidad. Permite estudiar el ADN de comunidades microbianas enteras. En los ecosistemas naturales los microorganismos participan en los siguientes procesos Para el estudio de los grupos fisiológicos vamos a considerar a los ciclos biogeoquímicos, ya que ellos participan en los ciclos del nitrógeno, carbono, fósforo, hierro y azufre cumpliendo determinadas funciones. CICLO DEL CARBONO Bacterias fotosintéticas anaerobias Lilian Frioni,2006 Ciclo del nitrógeno Ciclo del fósforo inmovilización mineralización Lilian Frioni , 2006 Ciclo del azufre Bibliografía Alexander M. 1981. Introducción a la Microbiología del suelo. Editorial AGT S.A. 2º Edición. New York. USA. Frioni, Lilian. 2011. Microbiología: Básica, Ambiental y Agrícola.1ª edición. Orientación Gráfica Editora. Buenos Aires. Argentina.